MySQL Explain

explain关键字可以模拟MySQL优化器执行SQL语句，可以很好的分析SQL语句或表结构的性能瓶颈。

explain的用途

1. 表的读取顺序如何
2. 数据读取操作有哪些操作类型
3. 哪些索引可以使用
4. 哪些索引被实际使用
5. 表之间是如何引用
6. 每张表有多少行被优化器查询
......

explain的执行效果

mysql> explain select * from subject where id = 1 \G
******************************************************           
id: 1  
select_type: SIMPLE        
table: subject   
partitions: NULL         
type: const
possible_keys: PRIMARY          
key: PRIMARY      
key_len: 4          
ref: const         
rows: 1     
filtered: 100.00        
Extra: NULL
******************************************************

explain包含的字段

Explain 执行计划包含字段信息如下：分别是 id、select_type、table、partitions、type、possible_keys、key、key_len、ref、rows、filtered、Extra 12个字段。

一、id

表示查询中执行select子句或者操作表的顺序，id的值越大，代表优先级越高，越先执行。id大致会出现 3种情况：

1、id相同

看到三条记录的id都相同，可以理解成这三个表为一组，具有同样的优先级，执行顺序由上而下，具体顺序由优化器决定。

2、id不同

如果我们的 SQL 中存在子查询，那么 id的序号会递增，id值越大优先级越高，越先被执行 。当三个表依次嵌套，发现最里层的子查询 id最大，最先执行。

3、以上两种同时存在

将上边的 SQL 稍微修改一下，增加一个子查询，发现 id的以上两种同时存在。相同id划分为一组，这样就有三个组，同组的从上往下顺序执行，不同组 id值越大，优先级越高，越先执行。

二、select_type

表示 select 查询的类型，主要是用于区分各种复杂的查询，例如：普通查询、联合查询、子查询等。

1、SIMPLE

表示最简单的 select 查询语句，也就是在查询中不包含子查询或者 union交并差集等操作。

2、PRIMARY

当查询语句中包含任何复杂的子部分，最外层查询则被标记为PRIMARY。

3、SUBQUERY

当 select 或 where 列表中包含了子查询，该子查询被标记为：SUBQUERY 。

4、DERIVED

表示包含在from子句中的子查询的select，在我们的 from 列表中包含的子查询会被标记为derived 。

5、UNION

如果union后边又出现的select 语句，则会被标记为union；若 union 包含在 from 子句的子查询中，外层 select 将被标记为 derived。

6、UNION RESULT

代表从union的临时表中读取数据，而table列的<union1,4>表示用第一个和第四个select的结果进行union操作。

三、table

查询的表名，并不一定是真实存在的表，有别名显示别名，也可能为临时表。

四、partitions

查询时匹配到的分区信息，对于非分区表值为NULL，当查询的是分区表时，partitions显示分区表命中的分区情况。

五、type

查询使用了何种类型，它在 SQL优化中是一个非常重要的指标，以下性能从好到坏依次是：

system > const > eq_ref > ref > ref_or_null > index_merge > unique_subquery > index_subquery > range > index > ALL

1、system

system：当表仅有一行记录时(系统表)，数据量很少，往往不需要进行磁盘IO，速度非常快。

2、const

const：表示查询时命中 primary key 主键或者 unique 唯一索引，或者被连接的部分是一个常量(const)值。这类扫描效率极高，返回数据量少，速度非常快。

3、eq_ref

eq_ref：查询时命中主键primary key 或者 unique key索引， type 就是 eq_ref。

4、ref

ref：区别于eq_ref ，ref表示使用非唯一性索引，会找到很多个符合条件的行。

5、ref_or_null

ref_or_null：这种连接类型类似于 ref，区别在于 MySQL会额外搜索包含NULL值的行。

6、index_merge

index_merge：使用了索引合并优化方法，查询使用了两个以上的索引。

下边示例中同时使用到主键one_id 和 字段one_name的idx_name 索引 。

7、unique_subquery

unique_subquery：替换下面的 IN子查询，子查询返回不重复的集合。

8、index_subquery

index_subquery：区别于unique_subquery，用于非唯一索引，可以返回重复值。

9、range

range：使用索引选择行，仅检索给定范围内的行。简单点说就是针对一个有索引的字段，给定范围检索数据。在where语句中使用 bettween…and、<、>、<=、in 等条件查询 type 都是 range。

10、index

index：Index 与ALL 其实都是读全表，区别在于index是遍历索引树读取，而ALL是从硬盘中读取。

11、ALL

ALL：将遍历全表以找到匹配的行，性能最差。

六、possible_keys

表示在MySQL中通过哪些索引，能让我们在表中找到想要的记录，一旦查询涉及到的某个字段上存在索引，则索引将被列出，但这个索引并不定一会是最终查询数据时所被用到的索引。

七、key

区别于possible_keys，key是查询中实际使用到的索引，若没有使用索引，显示为NULL。

八、key_len

表示查询用到的索引长度（字节数），原则上长度越短越好 。

• 单列索引，那么需要将整个索引长度算进去；
• 多列索引，不是所有列都能用到，需要计算查询中实际用到的列。

注意：key_len只计算where条件中用到的索引长度，而排序和分组即便是用到了索引，也不会计算到key_len中。

九、ref

常见的有：const，func，null，字段名。

• 当使用常量等值查询，显示const
• 当关联查询时，会显示相应关联表的关联字段
• 如果查询条件使用了表达式、函数，或者条件列发生内部隐式转换，可能显示为func
• 其他情况null

十、rows

以表的统计信息和索引使用情况，估算要找到我们所需的记录，需要读取的行数。

这是评估SQL 性能的一个比较重要的数据，mysql需要扫描的行数，很直观的显示SQL 性能的好坏，一般情况下 rows 值越小越好。

十一、filtered

filtered 这个是一个百分比的值，表里符合条件的记录数的百分比。简单点说，这个字段表示存储引擎返回的数据在经过过滤后，剩下满足条件的记录数量的比例。

在MySQL.5.7版本以前想要显示filtered需要使用explain extended命令。MySQL.5.7后，默认explain直接显示partitions和filtered的信息。

十二、extra

不适合在其他列中显示的信息，Explain 中的很多额外的信息会在 Extra 字段显示。

1、Using index

Using index：我们在相应的 select 操作中使用了覆盖索引，通俗一点讲就是查询的列被索引覆盖，使用到覆盖索引查询速度会非常快，SQl优化中理想的状态。

什么又是覆盖索引?

一条 SQL只需要通过索引就可以返回，我们所需要查询的数据（一个或几个字段），而不必通过二级索引，查到主键之后再通过主键查询整行数据（select * ）。

2、Using where

Using where：查询时未找到可用的索引，进而通过where条件过滤获取所需数据，但要注意的是并不是所有带where语句的查询都会显示Using where。

下边示例create_time 并未用到索引，type 为 ALL，即MySQL通过全表扫描后再按where条件筛选数据。

3、Using temporary

Using temporary：表示查询后结果需要使用临时表来存储，一般在排序或者分组查询时用到。

4、Using filesort

Using filesort：表示无法利用索引完成的排序操作，也就是ORDER BY的字段没有索引，通常这样的SQL都是需要优化的。

如果ORDER BY字段有索引就会用到覆盖索引，相比执行速度快很多。

5、Using join buffer

Using join buffer：在我们联表查询的时候，如果表的连接条件没有用到索引，需要有一个连接缓冲区来存储中间结果。

先看一下有索引的情况：连接条件 one_name 、two_name 都用到索引。

接下来删掉 连接条件 one_name 、two_name 的字段索引。发现Extra 列变成 Using join buffer，type均为全表扫描，这也是SQL优化中需要注意的地方。

6、Impossible where

Impossible where：表示在我们用不太正确的where语句，导致没有符合条件的行。

7、No tables used

No tables used：我们的查询语句中没有FROM子句，或者有 FROM DUAL子句。

And More…